大數(shù)據管控下的風電場創(chuàng)新型運維管理模式的研究

李超 霍光 趙志剛

摘 要：風電能源是社會運行及發(fā)展過程中的重要能源之一，隨著大規(guī)模裝機能量風電場的崛起，風電場運維管理工作的難度也不斷增大。本文簡要探討“大數(shù)據”在風電場運維中的具體實際應用，使風電運維更加高效經濟，以促進風電事業(yè)的蓬勃發(fā)展。

關鍵詞：大數(shù)據；風電場；運維管理；創(chuàng)新

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.07.184

0 引言

我國風電運維服務市場于2016年迎來發(fā)展拐點，至2020年市場容量將達300億元左右，未來我國風電運維市場前景廣闊。之前或許我們在討論“大數(shù)據”管控是什么，大數(shù)據能干什么，能帶來什么價值；而現(xiàn)在已明確了大數(shù)據是一種有著真正未來的趨勢，大數(shù)據的價值無可限量。風電場的大數(shù)據是為風電企業(yè)提供更強的決策力、洞察力和流程優(yōu)化能力，從而適應多元化的信息資產[1]。隨著風電場設備的趨于完善，大數(shù)據對風電場整體運維的分析及管控具有重要的現(xiàn)實意義。

1 風電場的運行監(jiān)視與遠程操控

風電場的建設往往規(guī)模較大，分布區(qū)域相對廣闊，上述原因造成風電場管理難度較大，管理差異系較大，設備基本情況記錄不清晰，設備管控能力較弱。為解決以上問題遠程集中監(jiān)控系統(tǒng)應運而生，數(shù)字化管控時代來臨。通常風電場采集的數(shù)據有風機運行數(shù)據、升壓站運行數(shù)據、風功率預測運行數(shù)據、計量設備數(shù)據、測風塔信息、遠動數(shù)據、自動化信息等。此外在條件允許的情況下還可以將設備實時監(jiān)控圖像及人員、車輛定位信息一并傳輸至集中監(jiān)控系統(tǒng)。通過對設備進行實時監(jiān)視，采集設備的實時狀態(tài)及運行信息，人們可以清楚的了解遠在天邊的風電場設備運行狀況，根據監(jiān)視情況，下達運行指令。而設備的遠程操控可利用專用通道，對遠程操控裝置直接下達操控指令，從而達到遠程操控的目的[2]。結合現(xiàn)場遠傳回來的圖像信息，使操控更加安全。

集中監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)字化管控直觀有效的將設備信息進行集中整合，作為大數(shù)據采集的基礎，為后續(xù)的大數(shù)據分析提供數(shù)據服務及數(shù)據工具支撐，為實現(xiàn)少人運行監(jiān)視，為無人運行監(jiān)視提供支點。

2 大數(shù)據的統(tǒng)計、計算與分析

通過大量的數(shù)據采集，對數(shù)據進行匯總分析，經過簡單的處理及計算，將人們所需要的內容進行整合，通過圖表、曲線、顏色直觀的展示給大家。通過將風電場設備實時運行的數(shù)據采集加工后，通過集中監(jiān)控系統(tǒng)將必要的數(shù)據直觀的展示給大家，這就是設備運行的實時監(jiān)視。代表功能就是風電場集中監(jiān)控系統(tǒng)[3]。通過一個畫面將風電場整體的運行情況直觀的展示給操控人員。

3 風電場設備的全生命周期管理

通過對所有設備的數(shù)據采集，形成大數(shù)據積累?！按髷?shù)據”可以掌握任意一個風電設備的“生、老、病、死”的所有數(shù)據信息。以風電機組為例，從風電機組的吊裝運行后風電機組即被大數(shù)據管控，可以記錄風電機組在各風速下的運行狀況，風電機組的每年的定檢周期，風電機組何時發(fā)生故障，故障后進行哪些處理，哪些元器件在何時被更換，直至這臺風電機組服役期滿無法再運行。所有的數(shù)據將被一一記錄在案，為企業(yè)的管控決策提供相應的數(shù)據基礎。

所記錄的信息將被一一分析處理，并進行具體的分類，根據風電機組的歷年風速情況，推測下一年度風向及風速走勢?？煽坑嬎泔L機性能衰減的幅度，從而制定風電場的年度發(fā)電量計劃。綜合風電機組的維護情況，科學的制定風電場風電機組的定檢周期，利用風電機組的故障情況，提出下一步風電機組的備件儲備建議等等。

4 大數(shù)據的實際應用及管控

通過對以上數(shù)據的采集、計算、分析，結合公司實際情況，制定相應的管控模塊，將大數(shù)據轉化為實實在在的管控手段提高工作效率。包括以下方案，故障預警分析及故障解決方案，風機狀態(tài)檢修及定檢周期的合理化制定[4]。風電機組性能差異判定及發(fā)電量的預測，風電機組群停群起的智能應用，風電機組物資訂購建議，“生產營銷一體化”平臺等等。大數(shù)據統(tǒng)計將風電機組的故障進行整理分析，記錄設備損壞的周期、頻率，為設備的技改提供技術支持。通過多種故障搭配的分析，大大縮減故障處理時間。通過采集風電機組的運行狀態(tài)信息及定檢周期信息，將單純的周期性定檢檢修，演化成風機狀態(tài)檢修，結合風電機組在風機定值變化對風機造成的影響，判定風電機組應做那些維護，減少風機定檢時長，精準定位維護內容，提高風機定檢水平。

5 大數(shù)據下的經濟效益管控

在大數(shù)據實際應用及管控下，提高工作效率及增加發(fā)電量即增加公司整體經濟效益，主要體現(xiàn)在提升風電機組發(fā)電量提升的效益管控，進行庫存壓降減少資金占用，進行年度發(fā)電能力預測及科學預計年度盈利水平，合理進行狀態(tài)檢修達到效益最大化，科學進行人員培訓提升工作效率。使用最有效科學的方法運行維護風電場才能得到最高的利益。

6 結束語

通過對大數(shù)據的有效運用，加強風電場運維管理的智能化和精細化，從整體上推進未來風電場的穩(wěn)定發(fā)展。使風電場運維管理工作的順利開展，應當基于當前風電場的實際情況，加強風電設備、技術及操作人員等方面的運維管理，堅持與時俱進，充分發(fā)揮大數(shù)據在風電場運維管理工作中的應用價值，為企業(yè)潛能的發(fā)揮提供可靠的保障，推進風電事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。大數(shù)據云平臺等將會是未來發(fā)展的必然趨勢。

參考文獻：

[1]陳世慧，張麗萍，劉英博.風機全壽命數(shù)字化集成運維管理系統(tǒng)的設計[J].內蒙古電力技術，2013（02）：5-10

[2]許元軍.海上風電運維市場的新契機與對策[J].中國市場2016，19（063）：63-64.

[3]張志堅，喬文生，艾士娟.監(jiān)測診斷技術促進風電場運維[J].管設備管理與維修，2011（11）：133-134

[4]達麗敏.狀態(tài)檢修在風機檢修中的應用及影響因素淺析[J].新疆農機化，2016（01）：14-17.

作者簡介：李超（1992-），男，遼寧人，碩士研究生。